Abastament del sistema de calefacció i A.C.S a partir d'energia solar en un habitatge plurifamiliar.
Abstract
Aquest projecte intenta comprovar fins a quin punt és possible donar abastament d’aigua calenta al sistema de calefacció i d’ACS en un habitatge plurifamiliar mitjançant la energia solar. Per a realitzar això s’ha estructurat el treball en quatre blocs principals. En el primer bloc s’exposa tot el que fa referència a l’habitatge, característiques tèrmiques dels tancaments, localització, determinació de les zones climàtiques i les diferents temperatures d’ambient i d’aigua de xarxa per finalment aconseguir l’objectiu d’obtenir les necessitats energètiques mensuals de l’habitatge, que inclouen les de calefacció i les d’ACS. Llavors, al segon bloc es desenvolupa tot el referent a la instal·lació solar, començant pel dimensionament del sistema de captació i el d’acumulació i seguint per tots els elements del circuit hidràulic, ja siguin vas d’expansió, bomba hidràulica, vàlvules i sistemes de regulació i control de la instal·lació... Els darrers dos blocs, es basen en el mateix però un pel sistema d’ACS i l’altre pel de calefacció. Pel que fa al sistema d’ACS, la complexitat de desenvolupament és molt menor ja que a l’habitatge projectat ja existeix en l’actualitat un circuit de consum d’ACS, per tan en aquest bloc només s’ha de determinar com es produeix l’acoblament entre els dipòsits interacumuladors del sistema de captació, la caldera del sistema auxiliar i el circuit de consum d’ACS. En canvi, al bloc on s’exposa tot el sistema de calefacció, malgrat l’habitatge també disposar ja d’un sistema de radiadors, s’ha cregut convenient realitzar un estudi per l’elecció del millor sistema de calefacció, el que permeti un menor consum i s’adeqüi més al sistema d’abastament mitjançant energia solar. Per després dimensionar-ne els elements principals i l’acoblament amb els dipòsits interacumuladors i la caldera del sistema auxiliar igual que al cas del sistema d’ACS. Finalment, el projecte inclou un estudi econòmic, per comprovar la viabilitat de la inversió; també un estudi ambiental, on es quantifica quina reducció d’emissions de CO2 representa la incorporació d’aquesta instal·lació solar tèrmica sobre el medi i una planificació de les diferents etapes desenvolupades al llarg del projecte.
Full text
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 1 Resum Aquest projecte intenta comprovar fins a quin punt és possible donar abastament d’aigua calenta al sistema de calefacció i d’ACS en un habitatge plurifamiliar mitjançant la energia solar. Per a realitzar això s’ha estructurat el treball en quatre blocs principals. En el primer bloc s’exposa tot el que fa referència a l’habitatge, característiques tèrmiques dels tancaments, localització, determinació de les zones climàtiques i les diferents temperatures d’ambient i d’aigua de xarxa per finalment aconseguir l’objectiu d’obtenir les necessitats energètiques mensuals de l’habitatge, que inclouen les de calefacció i les d’ACS. Llavors, al segon bloc es desenvolupa tot el referent a la instal·lació solar, començant pel dimensionament del sistema de captació i el d’acumulació i seguint per tots els elements del circuit hidràulic, ja siguin vas d’expansió, bomba hidràulica, vàlvules i sistemes de regulació i control de la instal·lació... Els darrers dos blocs, es basen en el mateix però un pel sistema d’ACS i l’altre pel de calefacció. Pel que fa al sistema d’ACS, la complexitat de desenvolupament és molt menor ja que a l’habitatge projectat ja existeix en l’actualitat un circuit de consum d’ACS, per tan en aquest bloc només s’ha de determinar com es produeix l’acoblament entre els dipòsits interacumuladors del sistema de captació, la caldera del sistema auxiliar i el circuit de consum d’ACS. En canvi, al bloc on s’exposa tot el sistema de calefacció, malgrat l’habitatge també disposar ja d’un sistema de radiadors, s’ha cregut convenient realitzar un estudi per l’elecció del millor sistema de calefacció, el que permeti un menor consum i s’adeqüi més al sistema d’abastament mitjançant energia solar. Per després dimensionar-ne els elements principals i l’acoblament amb els dipòsits interacumuladors i la caldera del sistema auxiliar igual que al cas del sistema d’ACS. Finalment, el projecte inclou un estudi econòmic, per comprovar la viabilitat de la inversió; també un estudi ambiental, on es quantifica quina reducció d’emissions de CO2 representa la incorporació d’aquesta instal·lació solar tèrmica sobre el medi i una planificació de les diferents etapes desenvolupades al llarg del projecte.
Pàg. 2 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 3 Sumari RESUM ....................................................................................................................................................... 1 SUMARI ..................................................................................................................................................... 3 GLOSSARI................................................................................................................................................... 6 PREFACI ..................................................................................................................................................... 7 INTRODUCCIÓ ........................................................................................................................................... 8 1 DESCRIPCIÓ DE L’HABITATGE ........................................................................................................ 9 1.1 Dades prèvies ............................................................................................................................ 9 1.2 Dades climàtiques ................................................................................................................... 13 1.2.1 Zona climàtica de la radiació solar ..................................................................................... 13 1.2.2 Zona climàtica instal·lació de calefacció............................................................................. 15 1.2.3 Temperatures ..................................................................................................................... 16 1.3 Necessitats de ACS .................................................................................................................. 18 1.4 Necessitats de calefacció ........................................................................................................ 20 1.5 Necessitats totals de l’habitatge ............................................................................................ 26 2 INSTAL·LACIÓ SOLAR.................................................................................................................... 27 2.1 Caracterització de les exigències del CTE-DB-HE 4 ................................................................ 27 2.2 Dimensionament de la instal·lació i quantificació de les exigències ..................................... 29 2.2.1 Quantificació de les pèrdues .............................................................................................. 29 2.2.2 Predimensionament ........................................................................................................... 31 2.2.3 Càlcul i comprovació del predimensionament amb el mètode F-Chart ............................ 33 2.2.4 Dimensionament ................................................................................................................ 38 2.2.4.1 Sistema d’intercanvi ................................................................................................... 38 2.2.4.2 Sistema d’acumulació ................................................................................................ 39 2.2.4.3 Connexió dels captadors solars .................................................................................. 39
Pàg. 4 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar 2.2.4.4 Sistema hidràulic .........................................................................................................40 2.2.4.5 Sistema de ompliment i buidat ..................................................................................50 2.2.4.6 Sistema de regulació i control ....................................................................................52 2.2.4.7 Sistema auxiliar ...........................................................................................................54 3 INSTAL·LACIÓ D’ACS ..................................................................................................................... 55 3.1 Introducció .............................................................................................................................. 55 3.2 Acoblament d’instal·lacions .................................................................................................... 55 3.3 Sistema hidràulic ..................................................................................................................... 56 3.4 Sistema de regulació i control ................................................................................................. 56 4 INSTAL·LACIÓ DE CALEFACCIÓ ..................................................................................................... 58 4.1 Introducció .............................................................................................................................. 58 4.2 Acoblament d’instal·lacions .................................................................................................... 58 4.3 Sistema hidràulic de l’acoblament .......................................................................................... 59 4.4 Selecció sistema de calefacció ................................................................................................ 59 4.5 Terra radiant ............................................................................................................................ 60 4.5.1 Dimensionament terra radiant ........................................................................................... 63 4.5.1.1 Equip de distribució ....................................................................................................63 4.5.1.2 Canonades amb barrera antidifusió d’oxigen ............................................................63 4.5.1.3 Grup impulsió .............................................................................................................66 4.5.1.4 Banda perimetral ........................................................................................................66 4.5.1.5 Panell portatubs..........................................................................................................67 4.5.1.6 Morter .........................................................................................................................67 4.5.1.7 Altres ...........................................................................................................................67 4.5.2 Elements de regulació i control .......................................................................................... 68 5 PROGRAMA DE MANTENIMENT ................................................................................................. 70 6 ESTUDI ECONÒMIC ....................................................................................................................... 73
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 5 6.1 Valor Actual Net (VAN) ........................................................................................................... 74 7 ESTUDI AMBIENTAL ..................................................................................................................... 76 8 PLANIFICACIÓ ............................................................................................................................... 78 CONCLUSIONS ......................................................................................................................................... 80 AGRAÏMENTS .......................................................................................................................................... 81 BIBLIOGRAFIA ......................................................................................................................................... 82 ANNEX ..................................................................................................................................................... 85
Pàg. 6 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Glossari ACS Aigua Calenta Sanitària CTE Codigo Técnico de la Edificación DB Documento Básico HE Ahorro Energético HS Salubridad IDAE Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía UNE-EN Una Norma Española-European Norm AENOR Asociación Española de Normalización y Certificación ISO International Standards Organization PVGIS Photovoltaic Geographical Information System AEMET Agencia Estatal de Metereología ASIT Asociación Solar de la Industria Térmica
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 7 Prefaci Origen del projecte i motivació del projecte En el moment de seleccionar quin projecte desenvolupar, es va buscar una temàtica que em permetés aprofundir en el coneixement d’alguna de les possibles especialitats que em plantejava cursar en el màster. Si apart d’una voluntat personal d’augmentar el coneixement en l’àrea d’energies se li suma el gran ventall de possibilitats d’estudi i de sortides laborals que hi ha actualment en aquest àmbit, degut a la crisi del petroli i l’augment de la sensibilitat humana pel que fa al medi ambient i la recerca de noves maneres d’utilitzar les energies renovables. Realitzar un projecte d’aquesta temàtica era la millor idea. Pel que fa a la selecció més exacta del projecte, un cop sabent que el volia desenvolupar sobre la temàtica de les energies, la idea va sorgir en intentar dur a terme un projecte que s’assimilés el màxim possible a un cas real i per tan la simplicitat s’havia de tenir en compte. Finalment l’elecció d’intentar abastir el sistema de calefacció i ACS en un habitatge és la que em va semblar més encertada.
Pàg. 8 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Introducció Objectius del projecte L’objectiu del projecte és realitzar un estudi de l’abastiment del sistema de calefacció i d’ACS d’un habitatge plurifamiliar a partir d’energia solar. En aquest s’inclou un estudi exhaustiu del dimensionament de la instal·lació solar i d’un sistema de calefacció que permeti el mínim consum possible d’energia. El que es volia aconseguir amb aquest treball és donar solució a un cas real, al que em podria trobar en el món laboral. Abast del projecte L’abast del projecte està limitat a seleccionar els millors sistemes per a garantir aquest abastiment de l’habitatge plurifamiliar mitjançant energia solar i els que menys consum produeixin. Alhora l’abast del projecte inclou de cada un d’aquest sistemes seleccionar i dimensionar els elements principals i com es connecten entre ells. - Instal·lació solar: Dimensionament del sistema i dels elements principals i l’acoblament al sistema d’energia auxiliar de gas natural. - Instal·lació d’ACS: Acoblament entre el sistema d’energia auxiliar i el sistema d’energia solar, i la xarxa de consum d’ACS existent a l’habitatge. - Instal·lació de calefacció: Selecció de la tipologia de sistema, i dimensionament i selecció dels elements principals; també igual que en el cas del sistema d’ACS, acoblament entre el sistema d’energia auxiliar i el sistema d’energia solar per a proporcionar aigua al sistema de calefacció sota qualsevol circumstància. En qualsevol de les diferents instal·lacions només es realitzarà un estudi merament teòric, sense tenir en compte res que estigui relacionat en l’execució real i pràctica de l’estudi.
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 9 1 Descripció de l’habitatge 1.1 Dades prèvies Ubicació L’habitatge al que es pretén fer la reforma del sistema de calefacció i d’ACS per a que es pugui abastir mitjançant energia solar tèrmica és el mas Molí de les Fonts, Olot. La localització d’aquest habitatge és exactament a una latitud de 42,170995° i una longitud de 2,488726°. Característiques Habitatge plurifamiliar de tres plantes on només les dues superiors són habitables, la inferior disposa de locals de magatzem. La construcció data de principis de s.XIX i és d’estil típic de l’època, una mas de pedra volcànica. Òbviament ha estat restaurada en diverses ocasions però es desconeix si les bigues que encara hi ha són funcionals o no, per això no es pot implementar depèn de quina solució pel que fa a sistemes de calefacció i s’ha de procurar en la col·locació de dipòsits. Transmitància tèrmica dels tancaments La transmitància tèrmica expressa la capacitat aïllant d’un element constructiu particular format per una o més capes de materials. Físicament es podria definir com la energia que flueix en una unitat de temps, a través d’una unitat de superfície, quan hi ha un gradient tèrmic; és l’invers de la resistència tèrmica (RT). La fórmula de la transmitància tèrmica és la Equació 1. 𝑈= 1 𝑅𝑇 Equació 1. Equació pel càlcul de la transmitància tèrmica. Essent: - U: Transmitància tèrmica [W/m2·°K]. - R: Resistència tèrmica [m2·°K/W].
Pàg. 16 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar 1.2.3 Temperatures Temperatura ambient mensual Amb la mateixa aplicació del Joint Research Centre de la Comissió Europea, del mapa interactiu del PVGIS [4], s’han extret els valors de la temperatura ambient mensual, que s’observen a la Taula 3 següent: Temperatura Ambient [°C] Gener 5,7 Febrer 6,5 Març 9,2 Abril 11,8 Maig 15,5 Juny 19,9 Juliol 22,0 Agost 22,1 Setembre 18,2 Octubre 14,9 Novembre 9,6 Desembre 6,3 Taula 3. Temperatura ambient mitjana mensual de la localitat d’Olot. Font [4] Figura 3. Zones climàtiques de la Península Ibèrica. Font [1]
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 17 Temperatura mitjana de l’aigua freda de la xarxa La demanda d’energia tèrmica depèn directament de la temperatura de l’aigua de la xarxa, de manera que la demanada d’energia augmenta a mesura que disminueix la temperatura d’entrada de l’aigua de la xarxa. D’aquesta temperatura només es publiquen els valors de les capitals de província, segons la norma UNE EN 94002:2005, [5]. Però es poden aconseguir els valors de qualsevol població prenent com a referència el valor de la seva capital de província i aplicant Equació 2 que proposa la pròpia norma. A la Taula 4 es recullen els valors de la temperatura de xarxa a la localitat d’Olot de cada mes. 𝑇𝐴𝐹𝑌 =𝑇𝐴𝐹𝐶𝑃 −𝐵·∆𝑧 Equació 2. Equació pel càlcul de la temperatura de l’aigua de la xarxa. Font [5] Essent: - B: Constant que pren els valors B = 0,0066 pels mesos de Octubre a Març. B = 0,0033 pels mesos de Abril a Setembre. - ∆𝑧: Diferència d’alçada [m], entre la localitat d’estudi i la capital de província. Si la localitat està a més alçada que la capital ∆z és positius, i negatiu en cas contrari. ∆𝑧=373 [𝑚]. - 𝑇𝐴𝐹𝐶𝑃: Temperatura de l’aigua de la xarxa a la capital de província, Girona [°𝐶]. - 𝑇𝐴𝐹𝑌: Temperatura de l’aigua de la xarxa a la en l’emplaçament de la instal·lació, Olot [°𝐶]. 𝑻𝑨𝑭𝑪𝑷 [°C] B ∆𝒛 [m] 𝑻𝑨𝑭𝒀 [°C] Gener 8 0,0066 373 5,5 Febrer 9 0,0066 373 6,5 Març 10 0,0066 373 7,5 Abril 11 0,0033 373 9,8 Maig 14 0,0033 373 12,8 Juny 6 0,0033 373 14,8 Juliol 19 0,0033 373 17,8 Agost 18 0,0033 373 16,8 Setembre 17 0,0033 373 15,8 Octubre 14 0,0066 373 11,5 Novembre 10 0,0066 373 7,5 Desembre 9 0,0066 373 6,5 Taula 4. Temperatures mitjanes mensuals de l’aigua de xarxa de la localitat d’Olot
Pàg. 18 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar 1.3 Necessitats de ACS Càlcul del consum d’ACS La demanda energètica per a satisfer les necessitats d’ACS que es calculen en aquest apartat es realitzen sota les condicions del CTE-DB-HE 4. [3] Per aconseguir el valor de la demanda es prendran els valors unitaris de consum d’aigua que ens proporciona la taula de la Figura 4, on la temperatura de referència és de 60 [°C]. Com s’observa, al tractar-se d’un habitatge la demanda és de 28 [𝐿 𝑑𝑖𝑎·𝑝𝑒𝑟𝑠.] . Aquests valors unitaris de la taula s’han calculat a partir del consum unitari diari mitjà de la norma UNE EN 94002:2005 [5]. Donat que l’habitatge és d’ús residencial, el càlcul del nombre de persones que l’habiten, per tal d’aconseguir un mínims, el CTE el fa en funció del nombre de dormitoris com es mostra a la Figura 5. Seguint aquest mètode, ja que l’habitatge en qüestió té 4 dormitoris, li corresponen com a mínim 6 ocupants i per això es pot precisar una demanda mínima de ACS de 168 [L/dia], com s’observa a la Equació 3. 𝑄=6 [𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎]∗28 [𝐿𝑑𝑖𝑎·𝑝𝑒𝑟𝑠𝑜𝑛𝑎 ⁄]=168 [𝐿 𝑑𝑖𝑎] Equació 3. Càlcul del consum d’ACS diari de l’habitatge plurifamiliar Per evitar el sobredimensionat de la instal·lació, és pot considerar que aquest valor de consum no és real perquè no sempre hi haurà una plena ocupació de l’habitatge. Llavors, s’aplica un factor de Figura 4. Taula de consum diari per persona d’un habitatge. Font: [3] Figura 5. Taula pel càlcul del nombre mínim d’ocupants en un habitatge en funció del nombre de dormitoris. Font: [2]
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 19 simultaneïtat, que permet reduir aquest consum per aconseguir un valer més real. Es pren un factor de simultaneïtat de 0,75, resultant una consum final més reduït a 126 [L/dia]. Càlcul demanda energètica d’ACS La demanda d’energia tèrmica per la producció d’aigua calenta sanitària s’ha de determinar amb anterioritat al dimensionament de la instal·lació solar. Els factors que influeixen en aquesta demanda són el consum d’aigua calenta, la temperatura de consum i la temperatura d’aigua de la xarxa, i aquests segueixen la Equació 4. 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑑′𝐴𝐶𝑆=𝐶𝑑𝑖𝑎 ·𝑁·(𝑇𝐴𝐶𝑆 −𝑇𝐴𝐹𝑌)·𝐶𝑓 Equació 4. Fórmula pel càlcul de la demanda d’ACS de l’habitatge. Font: [6] Essent: - Demanda d’ACS: càrrega calorífica mensual de escalfament ACS en [KWh/mes] - 𝐶𝑑𝑖𝑎: Consum diari d’aigua a 𝑇𝐴𝐶𝑆 en [L/dia]. - N: Nombre de dies del mes considerat [dies/mes]. - 𝐶𝑝: Calor específic de l’aigua és de 0,001163 [ 𝐾𝑊ℎ𝐾𝑔·°𝐶 ⁄]. - 𝑇𝐴𝐶𝑆: Temperatura de l’aigua ACS, 60 [°𝐶]. - 𝑇𝐴𝐹𝑌: Temperatura de l’aigua de la xarxa [°𝐶]. 𝐃𝐢𝐞𝐬 𝐦𝐞𝐬 𝑪𝒅𝒊𝒂 [L/dia] ∆𝑻 [°C] Demanda d’ACS [KWh/mes] Gener 31 126 54,5 247,58 Febrer 28 126 53,5 219,52 Març 31 126 52,5 238,49 Abril 30 126 50,5 220,69 Maig 31 126 47,2 214,41 Juny 30 126 45,2 198,71 Juliol 31 126 42,2 191,70 Agost 31 126 43,2 196,24 Setembre 30 126 44,2 194,31 Octubre 31 126 48,5 220,32 Novembre 30 126 52,5 230,80 Desembre 31 126 53,5 243,03 Taula 5. Demanda mensual d’ACS en funció de l’increment de temperatura i el mes. Font pròpia
Pàg. 20 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar 1.4 Necessitats de calefacció La demanda energètica dels edificis es limita en funció de la zona climàtica de la localitat on hi hagi la instal·lació i del seu us previst. El dimensionament del sistema de calefacció en un habitatge d’us privat es basa en compensar les pèrdues de calor que pateix l’habitatge a través de la seva envolvent tèrmica, composada per tots els tancament que limiten els espais habitables amb l’ambient exterior (aire, terreny o un altre edifici). Si es volgués realitzar un càlcul molt exhaustiu s’haurien de contemplar també els tancaments interiors de l’habitatge que separen un local calefactat d’un altre també calefactat, però com que la diferència de temperatura serà zero, les càrregues tèrmiques queden anul·lades i per això en aquest projecte no se’ls estudiarà. La temperatura mitjana que es tindrà a l’habitatge serà composada per la temperatura de confort de 22 [°C] des de que la gent es desperta fins que se’n va a dormir, o sigui de les 7 hores fins les 23 hores, i la temperatura de dormir que els darrers estudis recomanen uns 17 [°C]. Amb aquestes temperatures s’obté una temperatura mitjana diària de 20,3 [°C], per tan tots els càlculs es realitzaran amb una temperatura constant de 20°C. [7] Càlcul càrrega tèrmica La càrrega tèrmica ens indica les pèrdues energètiques que han de ser compensades pel sistema de calefacció per aconseguir les condicions de confort. El mètode pel càlcul de les necessitats de calefacció, Equació 5, contempla l’existència de dues càrregues tèrmiques, la càrrega tèrmica per transmissió de calor a través dels tancaments cap a l’exterior, ja siguin locals no climatitzats o l’exterior, la càrrega tèrmica per ventilació mitjançant infiltracions d’aire exterior i el guany intern de calor. 𝑄=𝑄𝑡+𝑄𝑣+𝑄𝑖 Equació 5. Fórmula càlcul de la càrrega tèrmica d’un habitatge. Font: [1] Essent: - Q: Càrrega tèrmica de calefacció [W]. - 𝑄𝑡: Càrrega tèrmica de transmissió de calor [W]. - 𝑄𝑣: Càrrega tèrmica per ventilació [W].
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 21 - 𝑄𝑖: Guany intern de calor [W]. - Càrrega tèrmica per transmissió de calor: Per a poder realitzar el càlcul de la calor de transmissió de calor, s’ha de realitzar un estudi previ de les diferents tipologies de tancaments que hi ha a l’envolvent de l’habitatge, així com la superfície que ocupen, Taula 1. En la transmissió de calor entre dos medis de temperatures diferents, ambdós constant, separats per un mur es produeixen els efecte de conducció, convecció i radiació, en el sentit decreixent de la temperatura. En el cas d’un tancament d’espessor ∆x, Figura 6, les dues cares d’aquest estan a 𝑇1′ i 𝑇2′, i els medis separats pel mur a temperatures 𝑇1 i 𝑇2 respectivament, entenent que 𝑇1>𝑇1′> 𝑇2′>𝑇2, com s’observa a la Figura 6. En el medi AB, la transmissió de calor es produeix per convecció i radiació; en el medi BC, pròpiament la paret, la calor es transmet per conducció i en el medi CD la calor es torna a transmetre per convecció i radiació. Seguidament s’ha de calcular de cada un dels tancament que formen l’envolvent tèrmica el coeficient de transmissió tèrmica i l’àrea. Aquesta àrea es calcularà a partir dels metres lineals de perímetre dels tancament per l’alçada del mateix. Pel que fa als coeficients de transmissió tèrmica dels diferents tancaments, han de complir la normativa del CTE-DB-HE 1, que regula les transmitàncies màximes per a qualsevol tipus de tancament i la zona climàtica D2, Figura 1. A B C D Figura 6. Esquema de la transmissió de la calor. Font pròpia
Pàg. 22 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar La Equació 6 és la que permet el càlcul de la càrrega tèrmica per transmissió de calor: 𝑄𝑡=Σ [𝑈·𝐴·(𝑇𝑖−𝑇𝑒)] Equació 6. Fórmula pel càlcul de la càrrega tèrmica per transmissió de calor. Font: [8] Essent: - U: Coeficient de transmissió tèrmica del tancament [W/m2 ·°C], Taula 4 (Annex). - A: Superfície de transmissió de calor del tancament [m2]. - 𝑇𝑖: Temperatura del interior del local escalfat, 20 [°C]. - 𝑇𝑒: Temperatura del exterior [°C], Taula 6 (Annex). Si el tancament fos compost de capes de materials diferents, el coeficient de transmissió tèrmica, U, es calcularia mitjançant la Equació 7. 𝑈= 1 [Σ (𝑖 𝜆)+ Σ𝑅+ (1 ℎ𝑖)+(1 ℎ𝑒)] Equació 7. Càlcul de la transmitància Essent: - 𝑖: Gruix de la capa [m]. - 𝜆: Conductivitat tèrmica del material de la capa [W/m ·°C]. - R: Resistència tèrmica superficial [m2 ·°C/W]. - ℎ𝑖: Coeficient superficial de transmissió de calor al interior [W/m2 ·°C]. - ℎ𝑒: Coeficient superficial de transmissió de calor al exterior [W/m2 ·°C]. Els resultats obtinguts de la càrrega tèrmica per transmissió de calor per als dos habitatges són els que es mostren a la Taula 6. A l’Annex d’aquest projecte es mostren els càlculs més detallats, concretament a la Taula 3 (Annex), es poden observar els m2 de superfície d’obertura que hi ha a cada façana i a cada un dels habitatges. També a la Taula 5 (Annex) hi ha la superfície total de tots els tancaments i també es pot observar a les Taules 7 i 8 (Annex) de manera detallada la càrrega tèrmica mensual dels diferents tancaments en funció de l’habitatge i el càlcul de la demanda energètica a la Taula 9 (Annex).
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 23 - Càrrega tèrmica per ventilació: La càrrega tèrmica per ventilació, Taula 7, són les pèrdues de calor a causa de la renovació de l’aire interior de local amb l’objectiu de mantenir unes condicions sanitàries òptimes a l’interior. Aquesta ventilació es pot produir de manera forçada, quan nosaltres obrim les finestres, o també pot ser espontània mitjançant infiltracions d’aire a través d’escletxes. L’expressió que calcula aquestes pèrdues és la Equació 8. 𝑄𝑣=𝑛 · (𝑉3600 ⁄)· 𝜌· 𝐶𝑝· (𝑇𝑖−𝑇𝑒) Equació 8. Equació pel càlcul de la càrrega tèrmica de ventilació. Font: [8] Essent: - 𝑛: Nombre de renovacions d’aire en el local per hora [h- 1]. - 𝑉: Volum del local [m3]. - 𝜌: Densitat de l’aire en condicions normals [Kg/ m3]. - 𝐶𝑝: Calor específica a pressió constant de l’aire [KJ/Kg ·°C]. Però depenent de en quines unitats estiguin les dades de que es disposa, la fórmula canvia. En el cas de treballar les dades en [L/s], llavors, l’expressió a utilitzar serà la Equació 9. 𝑄𝑣= (𝐶1000 ⁄)· 𝜌 ·𝐶𝑝· (𝑇𝑖−𝑇𝑒) Equació 9. Equació pel càlcul de la càrrega tèrmica de ventilació. Font: [8] 𝐐 𝐭𝐫𝐚𝐧𝐬𝐦𝐢𝐬𝐬𝐢ó 𝐝𝐞 𝐜𝐚𝐥𝐨𝐫 [W] Gener 3341,37 Febrer 3154,44 Març 2523,56 Abril 1916,03 Maig 1051,48 Juny 23,36 Juliol 0 Agost 0 Setembre 420,59 Octubre 1191,68 Novembre 2430,09 Desembre 3201,18 Taula 6. Càrrega tèrmica per transmissió de calor.
Pàg. 24 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Essent: - C: Cabal de l’aire renovat [L/s]. De les dues possibilitats de càlcul de la càrrega tèrmica per ventilació s’ha acabat utilitzant la segona fórmula ja que seguint de norma del CTE-DB-HS 3, apartat que regula la qualitat de l’aire interior, ens classificava en [L/s] el cabal necessari per estança en funció de la persones que l’ocupaven o la superfície de local, per a mantenir unes condicions de salubritat òptimes per viure. Aquest cabals es mostren a la Taula 10 (Annex), on conjuntament amb la Taula 11 i 12 (Annex) que expressen els valors constants que s’utilitzen en la Equació 9. A la Taula 7 hi ha els valors de la càrrega tèrmica de ventilació en funció del mes, però si es vol veure d’on s’obtenen aquest valors a la Taula 13 (Annex) estan desglossats en funció de si es tracta l’habitatge de d’alt o el de baix i alhora es mostra els valors de temperatura que s’han utilitzat a cada mes per a realitzar el càlcul. A l’annex també es disposa dels valors únicament de la demanda energètica de necessitats de calefacció per ventilació a la Taula 14 (Annex). - Guany intern de calor: Els habitatges a part de tenir pèrdues de calor, també tenen guanys interns, deguts per exemple a la pròpia ocupació per persones, xemeneies... Malgrat que en un principi no es podria despreciar en l’estudi, el problema resideix en que aquests guanys només hi són presents temporalment, quan hi han persones a l’estança o quan hi ha alguna 𝐐 𝐯𝐞𝐧𝐭𝐢𝐥𝐚𝐜𝐢ó [W] Gener 2722,67 Febrer 2570,35 Març 2056,28 Abril 1561,25 Maig 856,78 Juny 19,04 Juliol 0 Agost 0 Setembre 342,71 Octubre 971,022 Novembre 1980,13 Desembre 2608,43 Taula 7. Càrrega tèrmica de ventilació
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 25 estufa oberta. És per culpa d’aquesta temporalitat que el dimensionament tenint en compte aquest factor seria irreal, per tant en el desenvolupament d’aquest estudi no es tindran en compte. Càlcul de la demanda elèctrica Quan es tenen els resultats de les pèrdues de calor que s’han de compensar o sigui la càrrega tèrmica dels habitatges, per obtenir l’energia necessària s’ha de multiplicar pel temps d’exposició a que estaran en aquestes condicions. Els resultats es poden observar a la Taula 8, classificats segons el mes en que es produeixen. 𝐃𝐢𝐞𝐬 𝐦𝐞𝐬 𝐐 𝐭𝐫𝐚𝐧𝐬𝐦𝐢𝐬𝐬𝐢ó 𝐝𝐞 𝐜𝐚𝐥𝐨𝐫 [W] 𝐐 𝐯𝐞𝐧𝐭𝐢𝐥𝐚𝐜𝐢ó [W] Demanda calefacció [KWh/mes] Gener 31 3341,37 2722,67 4511,64 Febrer 28 3154,44 2570,35 3847,06 Març 31 2523,56 2056,28 3407,40 Abril 30 1916,03 1561,25 2503,64 Maig 31 1051,48 856,78 1419,75 Juny 30 23,36 19,04 30,53 Juliol 31 0 0 0 Agost 31 0 0 0 Setembre 30 420,59 342,71 549,58 Octubre 31 1191,68 971,022 1609,05 Novembre 30 2430,09 1980,13 3175,35 Desembre 31 3201,18 2608,43 4322,35 Taula 8. Demanda mensual de calefacció
Pàg. 32 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar El predimensionament segueix la Equació 11. 𝐴𝑐𝑎𝑝𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 = 𝑄 𝑆𝑜𝑙𝑎𝑟 𝐼·𝑟·𝛼·𝛿 Equació 11. Equació predimensionament de l’àrea de captació. Essent: - 𝐴𝑐𝑎𝑝𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 : Àrea útil dels captadors solars [m2]. - 𝑄𝑆𝑜𝑙𝑎𝑟 : L’aportació anual d’energia solar exigida és de 11195,995 [KWh/any]. - 𝐼: Valor de radiació solar òptima. El valor està aconseguit de fer la mitjana de tot l’any prenent la inclinació òptima del captador que seria de 39 °. El valor és de 1708,6 [KWh/any·m2]. - 𝛼: Coeficient de reducció per orientació i inclinació no òptima del captador. Aquest valor s’obté de la Figura 10, a on s’ha d’entrar per la desviació respecte el sud (44°) i la inclinació respecte la horitzontal (50°). Amb aquests valors el gràfic ens proporciona una 𝛼 = 0,9. - 𝛿: Coeficient de reducció per ombres. En aquest projecte no hi han ombres sobre els captadors, en conseqüència la 𝛿=1. - r: Rendiment mig anual de la instal·lació. Aquest depèn del rendiment dels captadors i de la resta dels components de la instal·lació. En termes generals es pot considerar adequat un valor mitjà de 0,30 a 0,50 per a una instal·lació amb captadors solars plans de baixa temperatura com la estudiada en aquest projecte. Alhora s’ha de tenir present que aquest valor és orientatiu, s’haurà d’ajustar en el dimensionat definitiu en funció del tipus, qualitat, etc.. Per al predimensionament s’utilitzarà un valor referència de 0,3. Aplicant la fórmula anterior, s’aconsegueix determinar la superfície útil de captadors solars plans tèrmics de 24,27 [m2]. Predimensionament del sistema d’acumulació L’aigua escalfada per la instal·lació s’emmagatzemarà en un únic sistema per a tota la casa. Com s’ha enunciat anteriorment el volum d’acumulació varia en funció de l’àrea de captació segons la Equació 12. 50<𝑉 𝐴<180 Equació 12. Equació predimensionament del sistema d’acumulació. Font: [3] Seguint la equació anterior el volum del dipòsit hauria d’estar comprès entre 1213,5<V<4368,6 [L].
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 33 2.2.3 Càlcul i comprovació del predimensionament amb el mètode F-Chart El mètode F-Chart, és un dels mètodes més estesos pel dimensionament bàsic d’instal·lacions solars tèrmiques. Aquest mètode permet calcular l’aportació d’energia d’un sistema solar, és a dir, la seva contribució al calor total necessari per a cobrir la demanda tèrmica, i el seu rendiment mitjà per a llargs períodes de temps. [10] El mètode és regit per la Equació 13: 𝑓=1,029𝐷1−0,065𝐷2−0.245𝐷12+0,0018𝐷22+0,0215𝐷13 Equació 13. Equació pel càlcul de la fracció solar. Font: [7] Essent: - 𝑓 : És la fracció solar. - 𝐷1 : És el quocient entre l’energia absorbida pels captadors i la demanda calorífica mensual. Depèn de la radiació mitjana del mes i del factor d’eficiència òptica dels captadors solars. - 𝐷2 : És el quocient entre l’energia que perden els captadors i la demanda calorífica mensual. Depèn del coeficient de pèrdues dels captadors, de la temperatura de ACS, de la temperatura d’aigua de la xarxa, de la temperatura mitjana mensual de l’ambient i del volum d’acumulació. El factor òptic i el factor d’eficiència dels captadors s’obté a partir de la seva corba de rendiment, subministrada pel fabricant. La seqüència de càlcul és la següent: - Valoració de la demanda mensual d’aigua calenta. - Valoració de la radicació solar incident a la superfície inclinada dels captadors. - Càlcul del paràmetre 𝐷1. - Càlcul del paràmetre 𝐷2. - Determinació de la fracció solar 𝑓 utilitzant la fórmula. - Valoració de la cobertura solar mensual. - Valoració de la cobertura solar anual i formació de taules. - Comparació de la cobertura anual calculada amb la que es vol aconseguir. Si no coincideixen es suposa una altra superfície de captació i es repeteix el càlcul.
Pàg. 34 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar En els punts 1 i 2 on es determinen les càrregues calorífiques i de radiació solar incident, estableixen la quantitat de calor mensual necessària per escalfar l’aigua destinada al consum domèstic i la calor captada de forma òptima pels captadors. Aquests valors ja estan aconseguits en l’apartat 4, descripció de l’habitatge. Càlcul del paràmetre 𝐷1 mitjançant la Equació 14: 𝐷1=Energia absorbida pel captador 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑠𝑢𝑎𝑙 Equació 14. Equació pel càlcul del paràmetre D1 del mètode F-Chart. Font: [10] On: L’energia absorbida pel captador ve donada per la expressió de la Equació 15. 𝐸𝑎=𝑆𝑐·𝐹′𝑟·(𝜏𝛼)·𝑅𝐼·𝑁 Equació 15. Equació pel càlcul de la energia absorbida del mètode F-Chart. Font: [10] Essent: - 𝑆𝑐: Superfície captador [m2]. - 𝑅𝐼: Radiació diària mitjana mensual incident sobre la superfície de captació per unitat d’àrea [KJ/m2]. - N: Nombre de dies del mes. - 𝐹′𝑟(𝜏𝛼): Factor adimensional, que prové de l’expressió de la Equació 16. 𝐹′𝑟(𝜏𝛼)=𝐹𝑟(𝜏𝛼)𝑛·[(𝜏𝛼) (𝜏𝛼)𝑛]·(𝐹′𝑟 𝐹𝑟) Equació 16. Equació pel càlcul del factor d’eficiència òptica del mètode F-Chart. Font: [10] Essent: - 𝐹𝑟(𝜏𝛼)𝑛: Factor d’eficiència òptica del captador, és a dir, ordenada en l’origen de la corba característica del captador. - (𝜏𝛼)/(𝜏𝛼)𝑛: Modificador de l’angle d’incidència. En general es pot prendre com a constant: 0,96 (superfície transparent senzilla) o 0,94 (superfície transparent doble). - 𝐹′𝑟/𝐹𝑟: Factor de correcció del conjunt captador-bescanviador. Es recomana prendre el valor de 0,95.
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 35 Càlcul del paràmetres 𝐷2 mitjançant la Equació 17: 𝐷2=Energia perduda pel captador 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑠𝑢𝑎𝑙 Equació 17. Equació pel càlcul del paràmetre D2 del mètode F-Chart. Font: [10] On: L’energia perduda pel captador ve donada per la expressió de la Equació 18. 𝐸𝑝=𝑆𝑐·𝐹′𝑟·𝑈𝐿·(100−𝑇𝑠)·∆𝑡·𝐾1·𝐾2 Equació 18. Equació pel càlcul de la energia perduda del mètode F-Chart. Font: [10] Essent: - 𝑆𝑐: Superfície captador [m2]. - 𝑇𝑠: Temperatura mitjana mensual de l’ambient [°C]. - ∆𝑡: Període de temps considerat [s]. - 𝐾1: Factor de correcció per emmagatzemar que s’obté a partir de la Equació 19 i la Equació 20. 𝐾1=[𝑉 75·𝑆𝑐]−0.25 Equació 19. Equació pel càlcul del paràmetre K1 del mètode F-Chart. Font: [10] 37,5<( 𝑉 𝑚2𝑐𝑎𝑝𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟)<300 Equació 20. Inequació que delimita el rang acceptat per la relació 𝑽 𝒎𝟐𝒄𝒂𝒑𝒕𝒂𝒅𝒐𝒓. Font: [10] - 𝐾2: Factor de correcció, per ACS, que relaciona la temperatura mínima d’ACS, la de l’aigua de xarxa i la mitjana mensual ambient, donat per la Equació 21. 𝐾2=11,6+1,18· 𝑇𝐴𝐶𝑆 +3,86·𝑇𝑟−2,32· 𝑇𝑠 100−𝑇𝑠 Equació 21. Equació pel càlcul del paràmetre K1 del mètode F-Chart. Font: [10] Essent: - 𝑇𝐴𝐶𝑆: Temperatura mínima de l’ACS.
Pàg. 36 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar - 𝑇𝑟: Temperatura de l’aigua de la xarxa. - 𝑇𝑠: Temperatura mitjana mensual de l’ambient. Aquest factor de correcció 𝐾2, només es té en compte en el mètode F-Chart si la instal·lació solar només abasteix al sistema d’ACS o sigui quan no hi ha calefacció. Per tan en aquest projecte no es té en compte aquest valor. 𝐹′𝑟𝑈𝐿=𝐹𝑟𝑈𝐿·(𝐹′𝑟 𝐹𝑟) Equació 22. Equació pel càlcul del pendent de la corba característica del captadors del mètode F-Chart. Font: [10] Essent: - 𝐹𝑟𝑈𝐿: Pendent de la corba característica del captador (coeficient global de pèrdues del captador). Alguns dels coeficients anteriors depenen del model de captador escollit i els seus valors ens els proporcionen els fabricants. Per tant, primerament s’ha de fer una recerca de la disponibilitat que hi ha de captadors solars al mercat. A la Taula 11 es poden veure diferents models de captadors de proveïdors diferents. [12], [13], [14], [15]. Captadors Solars Model Àrea d’absorció [m2] Rendiment òptic [%] Coeficient lineal de pèrdues tèrmiques [W/m2·K] Preu [€] VAILLANT VFK 135 VD 2.352 0.801 2,645 699 BUDERUS Logasol SKN 4.0 2.25 0.766 3.22 630 LUMELCO LUM-2500 2.54 0.801 3.195 590 FAGOR SOLARIA-2.4 AL S8 2.17 0.7296 2.51 717 Taula 11. Resum de les característiques principals dels captadors que es comparen en el projecte Amb aquest diferents models s’han realitzat els càlculs del mètode F-Chart exposat anteriorment. Aquests es poden veure l’annex en les Taules 17, 19, 21, 23 (Annex), on es detallen els diferents valors que aconsegueixen les variables del mètode F-Chart a cada mes. Un cop seleccionat el captador més adequat es procedirà al càlcul del termes 𝐷1i 𝐷2, per finalment per mitjà de Equació 13 obtenir la fracció de la càrrega calorífica mensual aportada pel sistema d’energia solar. Llavors, la energia útil generada pel sistema solar serà 𝑄𝑢, i es calcularà fent ús de la Equació 23.
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 37 𝑄𝑢=𝑓·𝑄𝑎 Equació 23. Equació pel càlcul de l’energia aportada pel sistema solar. Font: [7] Essent: - 𝑄𝑎: Càrrega calorífica mensual de ACS i calefacció. - 𝑓: Fracció solar. Comparant els diferents captadors, si seleccionem el mateix nombre de captadors per a tots, ràpidament veiem bastant diferència pel que fa a l’energia obtinguda. Prenent 10 captadors de cada un, la diferència respecte la contribució solar oscil·la entre el millor i el pitjor un 6.5%, proporcionant el captador Lumelco una fracció solar del 32,8% i el captador Buderus una 26,3%, ambdós valors el mes de Gener. Òbviament el captador Buderus té menys àrea de captació, però igualment igualant àrees de captació, la contribució no arriba al 29%. És per això que per la seva mala relació rendiment-preu, es desestima l’elecció d’aquest captador. Procedint de la mateixa manera, s’ha igualat l’àrea de captació del captador de Fagor, augmentant a 12 captadors la instal·lació, però tot i així tampoc arriba a aconseguir aportar una contribució solar del 32%, sinó del 31,25%, això sumat al seu elevat preu de 717€ la unitat, fa desestimar aquesta elecció. Pel que fa a la selecció definitiva del captadors solar pla, la diferència entre la contribució solar que poden proporcionar els captadors de la marca Vaillant i el de Lumelco és de un 1%, però donat que per disponibilitat d’espai cap dels dos es sobrepassa i el preu el Vaillant és 109 € més car que el Lumelco, el captador que s’utilitzarà en la instal·lació solar tèrmica és el LUM-2500, de la marca Lumelco. Finalment es realitzaran un seguit de comprovacions per assegurar el compliment de les normes de la instal·lació solar tèrmica per a l’obtenció de ACS: - La contribució solar de la instal·lació serà major o igual a la contribució solar mínima exigida pel CTE. - L’energia que produeix la instal·lació en cap mes serà superior al 110% de la demanda i en no més de tres mesos superior al 100%. No es contemplaran els mesos on la demanda energètica sigui d’un 50% per sota de la mitjana corresponent a la resta de any, prenent mesures de protecció. El primer requisit el compleix ja que la contribució solar a la instal·lació d’ACS serà sempre del 100%, donat el disseny de la instal·lació, prioritza sempre l’obtenció d’ACS i tot l’excedent possible va com a
Pàg. 38 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar suport de la instal·lació de calefacció. El segon requisit el complirà en tots el casos pel mateix que s’ha comentat al punt anterior. Però si es planteja a nivell global, o sigui com a conjunt la instal·lació d’ACS més la de calefacció, també ho compliria sempre que el nombre de captadors solars sigui inferior a 12, ja que sinó el mes de Maig superaria el 110% de la demanda. Per a seleccionar el nombre de captadors que hi haurà a la instal·lació, el que s’ha volgut és fer complir la contribució solar mínima però enlloc de fer-la mes a mes, on seria necessari un gran nombre de captadors a causa de l’elevada demanda dels mesos més freds, fer-la complir a nivell anual. O sigui que la contribució solar mitjana anual sigui superior al 40% requerit pel CTE. En aquesta mitjana però, no s’hi inclouran els mesos de Juny, Juliol, Agost i Setembre ja que tenen una demanda energètica inferior al 50% de la mitjana anual i no complirien el segon requisit. Seguint el criteri exposat en el paràgraf anterior, la instal·lació disposarà de 10 captadors solars plans. 2.2.4 Dimensionament 2.2.4.1 Sistema d’intercanvi El sistema d’intercanvi és un dels elements importats del conjunt de la instal·lació. El dimensionament d’aquets dispositiu es realitzarà en funció de la potència tèrmica que els captadors solars siguin capaços de transmetre. El funcionament del intercanviador es basa en la transmissió de calor del fluid portador del circuit primari al fluid de treball del circuit secundari, sense que es produeix-hi contacte ni barreja entre aquest dos. Hi ha dos tipus d’intercanviadors, els independents, que no es troben integrats al sistema d’acumulació i els que si es troben incorporats al sistema d’acumulació, que reben el nom d’interacumuladors. En el cas de treballar amb un intercanviador independent, la potència mínima P, es determinarà per a les condicions de treball en les hores centrals del dia suposant una radiació solar de 1000 [W/m2] i un rendiment de la conversió d’energia solar a calor de 50%, complint la condició de la Equació 24. 𝑃≥500·𝐴 Equació 24. Equació pel dimensionament del sistema d’intercanvi. Font: [3]
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 39 Essent: - P: Potència mínima del intercanviador [W]. - A: Àrea dels captadors 25,4 [m2]. Utilitzant aquest intercanviador hauria de tenir una potència mínima de 12,7 [KW]. En la instal·lació al final s’ha decidit utilitzar dos interacumulador, un per a ACS i l’altre per a calefacció que ja porten incorporat el serpentí d’intercanvi de calor al seu interior, per tan no fa falta dimensionarlo apart. 2.2.4.2 Sistema d’acumulació L’aigua escalfada per la instal·lació s’emmagatzemarà en dos dipòsits independents per a tot l’habitatge, un dipòsit pel sistema d’ACS i un pel sistema de calefacció. Com que l’àrea de captació solar necessària per abastir la demanda d’ACS és de només 1,24 [m2], el dipòsit interacumulador serà d’entre 62<V<223,2 [L], seguint la Equació 12. L’escollit és el dipòsit mural d’acer vitrificat AVES002 que té una capacitat de 200 [L], de l’empresa Lumelco. Llavors, la resta d’àrea de captació, els 24,16 [m2] són destinats a l’abastiment del sistema de calefacció per terra radiant i en conseqüència requereix d’un dipòsit acumulador en posició vertical d’entre 1208<V<4348,8 [L]. L’escollit en aquest cas són dos dipòsits ASUV006, cada un de 1000 [L] de capacitat i també de l’empresa Lumelco. S’ha de tenir en compte que les connexions d’entrada i sortida del circuit hidràulic venen especificades pel CTE i obliga a que la sortida d’aigua calenta es produeix-hi per la part alta de l’interacumulador, preferentment a una alçada entre el 50-75% de l’alçada total del mateix. Alhora la entrada d’aigua freda de la xarxa es produirà per la part inferior del dipòsit. 2.2.4.3 Connexió dels captadors solars La connexió entre captadors es pot realitzar de dues maneres diferents, en sèrie o en paral·lel, com s’exemplifica a la Figura 12. La connexió en paral·lel és la més habitual i presenta algunes avantatges com l’acceptació de majors cabals amb un bon rendiment. D’altra banda presenta també inconvenients com l’augment de longitud de les canonades i una disminució de la temperatura, en comparació en la disposició en sèrie. Això és a causa de la configuració de les canonades de la connexió en paral·lel, on la entrada i la sortida de tots els captadors es connecten a un punt comú.
Pàg. 40 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar En canvi en la disposició en sèrie, la configuració de les canonades es caracteritza perquè la sortida del primer captador es connecta directament a l’entrada del següent, permeten així una temperatura major al final del circuit, ja que a mesura que es succeeixen els captadors la temperatura d’entrada del fluid és també major. Però aquesta disposició també presenta certs inconvenients, com són la pèrdua de rendiment dels captadors a mesura que es situen en posicions més avançades en el circuit, ja que aquesta major temperatura d’entrada l’hi provoca una pèrdua de rendiment. El fabricant del captador seleccionat estableix un màxim de 6 captadors en sèrie, per evitar aquests problemes de sobreescalfament. En el cas d’aquest projecte al necessitar 10 captadors solars i tenint en compte la limitació del fabricant en quant al nombre màxim de captadors en sèrie. La disposició escollida és una combinació paral·lelparal·lel, on es tenen dues fileres de 5 captadors solars en paral·lel entre ells i cada una d’aquestes fileres en paral·lel entre elles. 2.2.4.4 Sistema hidràulic El sistema hidràulic d’una instal·lació solar està format pel conjunt de canonades, bombes de circulació, vasos d’expansió, vàlvules (de tall, de seguretat, de retenció, de regulació i termostàtiques) i aparells de mesura (cabalímetres, comptadors d’energia) i filtres. La Figura 14 mostra un esquema del circuit primari. [11] Fluid caloportador El fluid caloportador es seleccionarà d’acord amb les especificacions del fabricant dels captadors. Poden utilitzar-se com a fluid en el circuit primari aigua de la xarxa, aigua desmineralitzada o aigua amb additius, segons les característiques climatològiques del lloc de la instal·lació. És habitual que el fluid portador sigui una mescla de anticongelant amb aigua destil·lada, que permet una bona protecció contra Figura 12. Esquema de les tipologies de connexions dels captadors solars. A) en sèrie i B) en paral·lel
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 41 les gelades i la corrosió. El fluid de treball haurà de tenir un pH a 20 [°C] d’entre 5 i 9, i un contingut de sals que s’ajustarà als punts següents: - La salinitat de l’aigua del circuit primari no excedirà els 500 [mg/L] de sals solubles. - El contingut de sals de calci no sobrepassarà de 200 [mg/L], expressats com a contingut en carbonat de calci. - El límit de diòxid de carboni lliure contingut a l’aigua no excedirà de 50 [mg/L] En el cas de que el fluid sigui una mescla d’anticongelant i aigua, el percentatge del primer a la mescla dependrà de fins a quina temperatura es vulgui evitar que el fluid es geli. Segons el CTE aquesta temperatura ha de ser 5 [°C] inferior a la mínima local registrada. Prenent valors de la AEMET, [16], la temperatura mínima absoluta a Girona ha estat de -10.5 [°C] (1956), per tant la temperatura a considerar en aquest apartat són -15.5 [°C]. El percentatge d’anticongelant es podrà ajustar en funció de la temperatura de congelació (-15.5 [°C]) seguint la Taula 12 proporcionada per la guia ASIT publicada pel Ministerio de Industria, Energía y Turismo. [17] Temperatura de congelació [°C] 0 -3 -7 -15 -24 % anticongelant 0 10 20 30 40 Taula 12. Taula de relació de la temperatura mínima històrica de la zona on es troben instal·lats els captadors i el percentatge d’anticongelant que s’ha de posar a la instal·lació. Font: [3] En conseqüència el fluid caloportador del circuit primari tindrà un percentatge aproximat d’anticongelant a base de glicol d’un 30% i la resta aigua de la xarxa. L’anticongelant propilenglicol és el més utilitzat en aquest tipus de instal·lacions solar tèrmiques ja que per les seves característiques és el que millor s’adequa, gràcies a les seves propietats com a anticongelant, a la seva alta capacitat calorífica que l’hi permet absorbir i transportar grans quantitats de calor, al seu gran coeficient de transmissió de calor que permet un gran rendiment al intercanviador de calor, a la seva no toxicitat, perquè en cas de fuga no sigui perjudicial per a la salut de les persones, i el seu cost econòmicament accessible que permet fe aquestes instal·lacions solar més rentables. En resum es necessita un 30% de propilenglicol als 83,2 [L] de fluid caloportadors, per tan es necessita un bidó de 25[L] d’anticongelant. [18]
Pàg. 48 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar 𝑉𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑎𝑛𝑣𝑖𝑎𝑑𝑜𝑟 =2·19,8+5,5=45,1 [𝐿] Equació 32. Quantitat de fluid que hi ha als intercanviadors dels dipòsits d’ACS i de calefacció. Font: [12] - Volum de fluid en les canonades: Per calcular el volum de fluid contingut a cada un dels trams de canonada s’ha d’utilitzar la Equació 33: 𝑉𝑐𝑎𝑛𝑜𝑛𝑎𝑑𝑒𝑠 =𝐿·𝜋·𝐷𝑖2 4·1000=23,1 [𝐿] Equació 33. Equació pel càlcul del volum de fluid dins el circuit hidràulic del sistema solar Llavors, el volum total de fluid serà la suma dels anteriors: 𝑉𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑 =15+45,1+23,1=83,2 [𝐿] Equació 34. Suma del volum de fluid de tots els trams del circuit hidràulic del sistema solar. Càlcul del coeficient d’expansió El coeficient d’expansió s’aconsegueix mitjançant la Equació 35: 𝐶𝑒=(3,24·𝑇2+102,13·𝑇−2708,3)·10−6 Equació 35. Equació pel càlcul del Ce del fluid caloportador del sistema solar. Font: [18] Per aquest càlcul s’ha considerat una temperatura màxima de 90 [°C], ja que per la ubicació on es troba del circuit, a la sortida del intercanviador ens dóna aquest valor. 𝐶𝑒= 0,0327 Però quan es tracta d’un fluid caloportador amb barreja amb anticongelant, s’ha de multiplicar el valor anterior 𝐶𝑒, per un factor corrector obtingut de la Equació 36: 𝑓𝑐=𝑎·(1,8·𝑇+32)𝑏 Equació 36. Equació pel càlcul del factor corrector de la temperatura màxima i el percentatge d’anticongelant. Font: [18] On: 𝑎=−0,0134·(𝐺2−143,8·𝐺+1918,2) 𝑏=3,5·10−4·(𝐺2−94,57·𝐺+500) Equació 37. Equacions per determinar paràmetres a i b. Font: [18] Essent:
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 49 - G: El percentatge en volum de d’anticongelant a la dissolució, 30%. S’aconsegueix, a=20,044, b=-0,503, 𝑓𝑐=1,4165; i finalment 𝐶𝑒= 0,0463. Càlcul del coeficient de pressió D’altra banda, el coeficient de pressió 𝐶𝑝 és calcula a partir de la Equació 38: 𝐶𝑝=𝑃𝑀 𝑃𝑀−𝑃𝑚 Equació 38. Equació pel càlcul del Cp. Font: [18] Essent: - 𝑃𝑀: pressió màxima del vas d’expansió, 4 [bar]. - 𝑃𝑚: pressió mínima del vas d’expansió, 1,5 [bar]. S’aconsegueix un 𝐶𝑝 de 1,6 [bar]. Per tant, finalment el volum total del vas d’expansió és de 6,16 [L]. En conseqüència el model escollit serà el R8 008 241 de 8 [L] de l’empresa Potermic. [22] Sistema de purga d’aire Els purgadors són els dispositius que s’instal·len en els circuits per permetre l’evacuació de l’aire que s’hi hagi pogut introduir. Aquest aire al presentar-se en forma de bossa pot reduir les característiques termoconductores del fluid caloportador i depèn on es col·loqui obstaculitzar el pas del fluid fins inclús a anular el cabal de circulació. L’aire de l’interior dels circuit pot provenir: de l’existent abans de l’ompliment amb el fluid, del que pot entrar per qualsevol dispositiu que es trobi amb depressió respecte la pressió atmosfèrica o del que ve dissolt a l’aigua o al fluid. Aquests dispositius poden ser de dos tipus diferents, en funció del seu accionament: - D’accionament manual: en els que s’acumula aire però no surt fins que una vàlvula s’afluixa. - D’accionament automàtic: deixen sortir l’aire quan s’hi acumula una certa quantitat. L’apartat del document DB HE 4, del CTE, on es fa referència als purgadors, estableix que és en els punts alts de la sortida de bateries dels captadors i aquells punts de la instal·lació on es pugui quedar aire
Pàg. 50 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar acumulat el lloc on s’han de col·locar purgadors. També precisa que malgrat la instal·lació disposi de purgadors automàtics, és sempre recomanable la instal·lació d’un purgador manual en els circuits on es pugui produir vapor. En aquesta instal·lació concretament es col·locarà un purgador al final de cada una de les bateries de cinc captadors solars. 2.2.4.5 Sistema de ompliment i buidat Els sistemes tancats han d’incorporar un sistema d’ompliment que permeti omplir el circuit i mantenir-lo pressuritzat en el cas que hi hagi pèrdues. Donat que part del circuit primari es troba a l’exterior, com ja s’ha dit el fluid caloportador és una barreja d’aigua amb propilenglicol. El procés d’incorporació del fluid al circuit es pot realitzar de manera manual o automàtica, però sempre es recomana fer l’ompliment des de la part inferior del circuit ja que així s’eviten xocs tèrmics i la formació de bosses d’aire. En el cas d’aquesta instal·lació es col·locarà una vàlvula d’esfera per omplir el circuit abans del vas d’expansió. Pel procés de buidat no es pot utilitzar la mateixa vàlvula ja que com que hi ha una vàlvula antiretorn després de la bomba, tota la canonada de retorn als captadors sempre quedaria plena de fluid. Per això la vàlvula de buidat s’instal·la després de la bomba de circulació. Vàlvules Les vàlvules són el mecanisme utilitzat amb l’objectiu d’impedir o controlar el pas del fluid per la canonada. L’apartat 3.4.6, del document DB HE 4, del CTE, estableix que l’elecció de vàlvules es realitzarà, d’acord amb la funció que han de complir i les condicions de treball extremes de funcionament (pressió i temperatura), seguint els criteris que s’especifiquen a continuació: - Per aïllament: vàlvula esfera. - Per equilibrat de circuits: vàlvula d’assentament. - Per buidat: vàlvula d’esfera o mascle. - Per ompliment: vàlvula d’esfera. - Per purga d’aire: vàlvula d’esfera o mascle. - Per seguretat: vàlvula de ressort. - Per retenció: vàlvula de disc de doble comporta o de clapeta.
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 51 Figura 14. Esquema del circuit del sistema solar Descripció de les característiques dels diferents tipus de vàlvules: - Vàlvula d’esfera: Consisteix en una esfera amb un orifici cilíndric que la travessa. Quan aquest orifici està orientat paral·lelament al eix de conducció, el fluid pot circular. Però quan la seva orientació és perpendicular al eix l’hi impedeix el pas. L’esfera es situa entre dos casquets elàstics, aconseguint un tancament hermètic tan per líquids com gasos, i resistint elevades temperatures i pressions. - Vàlvula d’assentament: És la més habitual en instal·lacions de petit cabal i el tancament es realitza mitjançant un pistó. - Vàlvula comporta: L’element de tancament és una comporta en forma de cunya que al descendir s’ajusta entre dos plans inclinats, impedint el pas del líquid. El tancament es produeix perpendicular a la canonada sense obligar al fluid a canviar de direcció, per això no hi ha tantes pèrdues de càrrega. - Vàlvula de clapeta: És la més utilitzada com a vàlvula de retenció i està constituïda per una clapeta o comporta articulada que deixa passar el fluid en un sentit, marcat amb una fletxa, mentre que si s’inverteix el sentit de circulació la pròpia pressió del fluid empeny la clapeta contra el seient impedint el retrocés del fluid.
Pàg. 52 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar 2.2.4.6 Sistema de regulació i control El sistema de regulació i control es defineix com un dels que conformen la instal·lació solar tèrmica. En el document DB HE 4, en l’apartat de control, estableix un seguit de punts per assegurar el bon funcionament de l’equip. El sistema de control assegurarà un correcte funcionament de les instal·lacions, procurant obtenir un bon aprofitament de la energia solar captada i assegurant l’ús adequat de l’energia auxiliar. El sistema comprendrà el control de funcionament dels diferents circuits i els sistemes de protecció i seguretat contra sobreescalfaments, gelades... Per a explicar els sistemes de regulació s’han assignat unes variables a les següents entrades, sortides i els diferents elements: - T1: Temperatura a la sortida de les dues bateries de captadors. - T2: Temperatura de l’interacumulador d’ACS. - T3: Temperatura de l’interacumulador de calefacció. - V1: Vàlvula de tres vies motoritzada que regula l’alternança d’ompliment del dipòsits d’ACS i de calefacció. - V2: Vàlvula de tres vies motoritzada que regula l’accionament del dissipador. - B1: Bomba del circuit primari. Per últim, el sistema de control es realitzarà de manera centralitzada amb la centraleta SC 500 de Lumelco i les temperatures consignes dels dipòsit d’interacumulació d’ACS i de calefacció són 60 [°C] i 40 [°C] respectivament. Control del funcionament de l’alternança d’ompliment dels dipòsits d’interacumulació En primer lloc es compara la T1 amb la T2 (ja que el sistema dóna sempre prioritat al dipòsit d’ACS). Si la diferència és superior a 7 [°C], i es compleix que la T2<60 [°C] i que el dipòsit d’ACS no està ple, s’activa la B1 i la V1 per permetre l’entrada del fluid caloportador a aquest dipòsit interacumuladors d’ACS. També es pot donar la situació que T1-T2>7 [°C] però que T2=60 [°C]. En aquest moment el sistema passa a donar prioritat al sistema de calefacció i compara la T1 i la T3. Si la seva diferència és superior a 7 [°C] i es compleix que la T3<40 [°C] i que el dipòsit de calefacció no està ple, llavors, s’activa la B1 i la V1 per permetre l’entrada del fluid caloportador a aquest dipòsit interacumulador de calefacció.
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 53 Regulació de la bomba El sistema pel control del funcionament normal de la bomba, haurà de ser de tipus diferencial, una mesura serà sempre la T1 i l’altra alternarà la T2 o la T3. El sistema estarà tarat perquè la bomba s’engegui si la diferència entre aquestes temperatures és major a 7 [°C]. Amb aquest gradient el que es vol aconseguir és evitar les oscil·lacions d’arrancada-aturada de la bomba que es puguin produir al principi i al final del dia, quan aquestes dues temperatures siguin bastant semblants. D’altra banda en canvi per controlar l’aturada de la bomba la condició ha de ser que la diferència entre T1 i la T2 o T3 ha de ser inferior a 2 [°C] o menys. La bomba s’ha d’aturar perquè amb les pèrdues de temperatura que es produeixen durant el circuit, quan el fluid arriba al dipòsit la temperatura ja no és major a la que tenia abans de recircular. També s’haurà d’aturar B1 si T2>60 [°C] i T3>40 [°C] i la diferència entre T1 i T2 o T3 continuï essent superior a 7 [°C], perquè s’estaria escalfant l’aigua a més temperatura de la desitjada. Protecció contra sobreescalfaments En aquest tipus d’instal·lacions el problema del sobreescalfament és habitual, ja que normalment quan l’aprofitament de l’energia solar és màxim durant el període estival, la demanda d’ACS és mínima, podent provocar que una part de l’energia generada pels captadors no pugui ser absorbida per l’acumulador i sigui el fluid caloportador qui presenti canvis de temperatura i pressió, no convenients pel bon funcionament de la instal·lació. El CTE ja contempla aquestes possibles situacions extremes per això condiciona el dimensionament de la instal·lació a unes especificacions. Aquest dimensionament estarà limitat a la condició de que en cap mes de l’any l’energia produïda per la instal·lació pugui superar el 110% de la demanda energètica i en no més de tres mesos el 100%. Aquests efectes no es consideraran durant aquells períodes de temps en els que la demanda energètica sigui el 50% inferior a la mitja corresponent a la resta de l’any, prenent mesures de seguretat en el cas que succeeix-hi. En el cas de produir-se alguna condició anterior, el CTE estableix que s’han de prendre alguna de les següents mesures de seguretat: - Dotar a la instal·lació de la possibilitat de poder dissipar els excedents, per mitjà d’equips específics o mitjançant la circulació nocturna del circuit primari.
Pàg. 54 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar - Recobriment parcial dels captadors amb el que s’aconsegueix la no incidència dels raigs solars i que el fluid caloportador continuï circulant. - Buidat parcial del fluid caloportador del circuit primari. Aquesta solució presenta problemes ja que quan es restableixen les condicions normals d’ús, el circuit primari requereix d’un reompliment. - Desviament dels excedents energètics cap a altres aplicacions. En tots els casos es recomana la instal·lació d’un equip de suport com una vàlvula de seguretat, que en situacions extremes permeti el buidat parcial del fluid del circuit primari evitant així la sobrepressió del sistema. Però en els casos d’habitatges o instal·lacions que no tinguin un manteniment diari, com és el d’aquest projecte, la solució del equip de suport si no es pot desvia l’excedent energètic cap a altres aplicacions és la més adequada. En la situació d’haver d’instal·lar un dissipador tèrmic és seleccionaria un d’aigua-aire de convecció forçada, que aniria ubicat just després de la bateria de captadors. El funcionament es basaria que si T1>90 [°C] (temperatura màxima del nostre sistema), s’activaria B1 i V2 i es faria circular tot el fluid caloportador pel dissipador. Un cop a la sortida del dissipador enlloc de dirigir el fluid cap al intercanviador s’enviaria directament a la bomba de circulació per fer-lo recircular pel circuit primari fins que les sondes marquessin que les temperatures estan dins els rangs permesos de funcionament. Protecció contra gelades Al realitzar la instal·lació s’ha de tenir en compte que tots els elements que estaran exposats al exterior han de ser capaços de suportar la temperatura mínima de la zona sense veure’s afectat de manera permanent. El fluid caloportador ja està pensat per a poder suportar la temperatura mínima històrica de la zona, però per tal de que no es produeixin danys, sempre que la T1 es trobi lleugerament per sobre de la de congelació, 3 [°C], s’activarà B1 durant uns minuts perquè es produeix-hi el moviment del fluid i així no es malmeti la instal·lació. 2.2.4.7 Sistema auxiliar La instal·lació projectada es realitzarà en un habitatge ja construït i dotat d’un sistema d’energia convencional, gas natural, capaç de proporcionar tota la energia necessària per a satisfer la demanda d’ACS i calefacció.
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 55 3 Instal·lació d’ACS 3.1 Introducció En aquest apartat d’instal·lació d’ACS s’explica tot al referent a aquest circuit secundari, els diferents element que el composen i el seu dimensionament. Com que aquest projecte es basa en la reforma d’un habitatge ja construït i habitat, ja hi ha feta una instal·lació d’ACS, per tan només es realitzarà un estudi de la integració d’aquesta nova instal·lació solar tèrmica al circuit actual. 3.2 Acoblament d’instal·lacions Per tal de satisfer la demanda d’ACS amb seguretat en qualsevol situació s’ha d’acoblar la instal·lació solar tèrmica a un sistema auxiliar que pugui abastir la demanda en el cas que no ho pugui fer la primera. La connexió entre la instal·lació solar, o sigui el dipòsit interacumulador d’ACS i el sistema auxiliar serà en sèrie, de manera que la instal·lació solar aportarà una aigua preescalfada a la caldera de gas natural del circuit actual. La selecció d’aquesta tipologia de connexió és deu a la seva simplicitat d’integració i la seva fiabilitat per a garantir el servei. El funcionament del sistema és basa en que s’introdueix aigua de la xarxa al dipòsit d’inetracumulació des de la zona inferior i es tregui per la part superior, per mitjà d’una canonada que la portarà a la caldera del sistema auxiliar. Es poden donar dues possibilitats, primer, que la temperatura a la sortida de dipòsit ja hagi aconseguit els 60 [°C] i en conseqüència quan passi per la caldera aquesta no s’hagi d’engegar. O la segona, que en la sortida del dipòsit l’aigua no hagi aconseguit aquesta temperatura requerida i per tan quan passi per la caldera, aquesta s’hagi d’engegar per escalfar-la més. En qualsevol cas l’aigua sempre passarà per la caldera, per assegurar el bon funcionament del sistema. Finalment, només falta per especificar que a part de l’entrada d’aigua del dipòsit hi ha entrades d’aigua de xarxa a tots els punts de consum d’ACS. Gràcies a una vàlvula mescladora termostàtica es pot regular la temperatura i el cabal de la sortida de l’aigua. [23]
Pàg. 56 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar 3.3 Sistema hidràulic El sistema hidràulic d’una instal·lació d’ACS està format pel conjunt de canonades, bombes de circulació, vasos d’expansió, vàlvules (de tall, de seguretat, de retenció, de regulació i termostàtiques) i aparells de mesura (cabalímetres, comptadors d’energia), filtres... Com s’ha explicat el circuit ja existeix, per això, seguidament, només es dimensionaran els elements nous que permeten l’acoblament entre la instal·lació solar i la caldera auxiliar, i el sistemes que regulen l’accionament dels diferents elements i que permeten un consum d’aigua en bon estat. Xarxa de canonades La canonada que s’ha de dimensionar és la connexió que va de la sortida del dipòsit d’ACS fins l’entrada de la caldera auxiliar. En aquest cas el fabricant del dipòsit interacumulador AVES002, Lumelco, proporciona el diàmetre de l’obertura on es fa aquesta connexió i és de 3/4’’ que equival a 19,05 [mm]. Per tan, la canonada serà de DN 22 i espessor de 1 si compleix la condició de velocitat que estableix el CTE en el seu “Documento Básico de Salubridad”, secció HS 4, a l’apartat 4.2.1 que tracta sobre el dimensionament dels trams, on exposa que en canonades metàl·liques la velocitat de càlcul ha d’estar compresa entre 0,5-2 [m/s]. Aquesta velocitat, òbviament anirà imposada per la demanda de cabal instantània. [30] Altres elements Tots els altres elements del circuit hidràulic ja existeixen i s’utilitzaran els mateixos, per això no es dimensionen. 3.4 Sistema de regulació i control Protecció contra cremades Els sistemes d’ACS on la temperatura d’aigua calenta als punts de consum pugui excedir els 60 [°C] s’ha d’instal·lar un sistema automàtic de mescla o qualsevol altre que limiti la temperatura de subministrament a aquest 60 [°C], encara que a la part solar pugui aconseguir temperatures superiors. Aquest sistema haurà de ser capaç de suportar la màxima temperatura possible d’extracció del sistema solar, 90 [°C].
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 57 Legionel·la La instal·lació de subministrament d’aigua ha de tenir unes característiques adequades per evitar el desenvolupament de gèrmens patògens i no afavorir el desenvolupament de la biocapa (biofilm). Entre les normes que regulen la qualitat de l’aigua, destaquen especialment la RD 140/2003 que estableix els criteris sanitaris de qualitat de l’aigua de consum humà i la RD 865/2003 que estableix els criteris higiènics-sanitaris per la prevenció i control de la legionel·la. La legionel·la és una bactèria que pot aparèixer en aigües estancades preferiblement en temperatures superiors als 35 [°C]. Per tal d’evitar que es produeix-hi en els dipòsit d’ACS que és l’aigua destinada al consum humà, s’ha d’aconseguir que l’aigua arribi a una temperatura per sobre dels 60 [°C] i en ocasions als 70 [°C] i així assegurar la desinfecció.
Pàg. 64 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Per dimensionar les canonades s’han de tenir en compte les següents consideracions: - Velocitat màxima, 2 [m/s]. - Pèrdua de càrrega màxima per unitat de longitud de 40 [mm.c.a/m]. Utilitzant un àbac disponible a la fitxa tècnica de les canonades PEX de l’empresa Funcosa, imposant una velocitat del flux de 1 [m/s] i un diàmetre interior de 9,9 [mm], resulta un cabal aproximat de 300 [L/h], acceptat pel grup d’impulsió instal·lat. Càlcul de la longitud de la canonada de cada circuit La Equació 39 permet saber quina longitud han de tenir les canonades dels circuit d’aigua calenta del terra radiant. 𝐿=𝐴 𝑒+2·𝑙 Equació 39. Equació pel càlcul de la longitud de canonada PEX per a cada circuit. Font: [24] Essent: - A: Àrea a climatitzar coberta pel circuit [m2]. - e: Separació entre canonades; 0,2 [m]. - l: Distància entre el col·lector i l’àrea a climatitzar [m]. Habitatge Alt Circuits Àrea climatitzar [m2] l [m] L [m] Menjador 53,36 2,66 272,12 Dormitori petit 10,73 2,79 59,23 Dormitori gran 11,154 4,78 65,33 Cuina-Lavabos 23,423 3,22 123,55 Habitatge Baix Circuits Àrea climatitzar [m2] l [m] L [m] Menjador 37,52 3,75 195,1 Dormitori petit 9,44 4,16 55,52 Dormitori gran 15,84 3,87 86,94 Cuina-Lavabos 35,86 2,62 184,54 Taula 16. Resum de la longitud de la canonada de cada circuit
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 65 El model seleccionat és la canonada PEX amb barrera Etilvinil-Alcohol de 9,9x1,1 [mm], aquesta es pot comprar a l’empresa Uponor en unitats de 240 [m]. Això suposa que en el circuit del menjador de l’habitatge de d’alt, on la longitud requerida és major que la que es pot aconseguir en un sol tram, s’haurien d’ajuntar dues unitats. El punt de unió de les dues connexions, seria un punt dèbil de la instal·lació, per tan el que es vol és evitar-lo. Per tal d’aconseguir-ho, s’ha decidit augmentar la separació entre canonades als 0,25 [m] i d’aquesta manera només necessitar 218,76 [m] de canonada i evitar que hi hagi un punt dèbil a la instal·lació. Però, òbviament, aquesta solució d’augmentar la separació entre canonades provoca que no es pugui escalfar igual que es faria amb el dimensionament inicial. Per sort, als menjadors dels dos habitatges hi ha llars de foc, que permeten garantir l’escalfament de l’estança que no es pugui aconseguir a causa d’aquest problema de la longitud de la canonada. [27] Configuració de les canonades La configuració que adopten les canonades per on circula l’aigua calenta, no ha de ser aleatòria, aquesta ha de ser tal que les canonades d’anada i retorn es col·loquin una al costat de l’altra en tots els trams del circuit, ja que han de garantir una repartiment homogeni del calor per a tota la superfície. Les canonades s’estenen formant serpentins o espirals en dos formes bàsiques, en doble serpentí o espiral, Figura 17. Com a regla general sempre es comença a uns 10-15 cm d’una de les parets exteriors o límits del circuit i s’alinea el tub d’anada de forma paral·lela al mateix. En el cas del doble serpentí es realitza intercalant una línia d’anada i una de retorn, d’aquest manera s’aconsegueix dos canonades paral·leles d’anada seguides de dos de retorn. Aquesta configuració podria provocar franges de superfície més calentes i altres de més fredes. Figura 17. Configuracions possibles de les canonades PEX. Font: [23]
Pàg. 66 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar L’altra configuració, la de serpentí, consisteix en desenrotllar les canonades des dels límits exteriors fins al centre de la habitació, deixant espai entre dues línies per a la canonada de retorn i que al final entre totes les línies hi hagi la mateixa separació. Una vegada arribat al centre es fa un gir de 180° i es surt pel mig de l’espai buit. La configuració en espiral és la que millor homogeneïtza la temperatura del terra radiant i la que millor optimitza la calor en el sentit que voreja tot l’exterior de l’habitació amb la canonada d’anada, i així la primera zona que escalfa és per on més pèrdues hi ha. 4.5.1.3 Grup impulsió El grup d’impulsió seleccionat per a la instal·lació serà el Fluvia T grupo de impulsión PUSH-23-B-W de Uponor. Aquest equip inclou una bomba hidràulica Grundfos Alpha 2L, una vàlvula termostàtica amb sonda capil·lar (20-55 [°C]), un termòmetre d’impulsió, vàlvula d’equilibrat, vàlvula de retorn, connexió al primari de 3/4‘’ i al secundari de 1’’. Aquest equip accepta un cabal d’entre 0,1-2,5 [m3/h], una alçada màxima de 2,4 [m.c.a], una temperatura màxima al primari de 90 [°C], igual que la tarda en la instal·lació projectada i una temperatura màxima al secundari de 55 [°C], inferior a la requerida en aquest projecte. [27] 4.5.1.4 Banda perimetral La banda perimetral ha de separar les parets de l’estança de la llosa de morter que es col·loca sobre els tubs emissors, provocant que sigui un terra flotant i així absorbir les dilatacions del morter que es produiran durant l’escalfament. La UNE EN 1264 que regula la instal·lació de terres radiants diu que la banda perimetral ha de permetre una expansió per dilatació de com a mínim 5 [mm]. D’aquesta manera s’evita que amb aquestes dilatacions es produeixin esquerdes a les parets i alhora es redueixi la transferència de calor entre el terra i les mateixes parets. [29] El material que s’utilitza per a aquesta banda perimetral ha de ser aïllant, normalment els més habituals solen ser el poliuretà o poliestirè expandit. La instal·lació d’aquesta banda consisteix en adherir a la base de les parets del local que es vol climatitzar, des del terra base (original) fins a la cota superior del terra flotant. Com que el cas projectat es de baix perfil tindrà una alçada màxima de 15 [mm]. El model seleccionat per a aquest projecte és el Minitec sòcol perimetral de reforma, de l’empresa Uponor. [28]
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 67 4.5.1.5 Panell portatubs Aquest panell té la funció de conduir les canonades i mantenir-les en la situació correcte, i també té la funció d’aïllar tèrmicament la instal·lació, evitant que la calor es propagui cap al forjat. Hi ha dos tipus de panells en funció del disseny, el que és completament llis i el que té tetons. Ambdós casos el material utilitzat per a la seva fabricació és el mateix poliestirè expandit (EPS) d’alta densitat gràcies al seu baix cost, tot i que també es pot utilitzar el poliestirè extruït (XPS). Les dues possibilitats de disseny tenen les seves avantatges, el panell llis permet una transmissió de calor cap a la superfície més bona que el panell amb tetons, però en canvi aquest segon permet una subjecció molt millor. El model seleccionat per a aquest projecte és el panell portatubs Minitec autoadhesiu de l’empresa Uponor, ja que a menys que la curvatura que se li vulgui donar al tub sigui molt petita no es requereix de grapes per subjectar-lo. [27] 4.5.1.6 Morter Al ser un sistema de calefacció de baix perfil el morter no cobra la importància que tindria en una instal·lació convencional de terra radiant, ja que en el nostre cas no pren protagonisme com a element amb molta inèrcia tèrmica sinó que només fa de material anivellant per cobrir els tetons i permetre la bona col·locació del paviment definitiu. 4.5.1.7 Altres Regulador de caudal El regulador indica el cabal que circula per la canonada mitjançant un èmbol. Aquest regulador està tarat al cabal imposat pel tècnic durant la posada en marxa del sistema, perquè hi hagi un equilibri hidràulic en la instal·lació. Termòmetres L’equip de distribució Vario Plus col·lector de 2 sortides disposa de dos termòmetres que permeten comprovar el gradient tèrmic entre la canonada d’anada i la de retorn, per informar al sistema de regulació i control i que aquest actuï davant la necessitat o no d’engegar la caldera per reescalfar l’aigua.
Pàg. 68 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Purgador L’equip de distribució Vario Plus col·lector de 2 sortides disposa de dos purgadors manuals que permeten una evacuació segura de l’aire. Donada la ubicació d’aquest equip col·lector a la part més alta de circuit no requereix d’una instal·lació independent de purgadors automàtics. Aixeta de buidat L’equip de distribució també disposa de vàlvules de buidat que permeten el buidat o ompliment de la instal·lació. Armari L’armari té la funció de protegir l’equip de distribució de manipulacions no desitjades. En aquest projecte s’instal·larà un armari de 4 sortides a cada un dels pisos. 4.5.2 Elements de regulació i control El principal objectiu d’aquest element és fer funcionar el sistema de forma optimitzada, per tant s’encarreguen de proporcionar el màxim confort amb el mínim consum d’energia possible. Existeixen diferents maneres de realitzar la regulació de la instal·lació, en funció de quina temperatura controlis, la d’impulsió, la de retorn, l’ambient... en aquest projecte s’ha escollit controlar la temperatura de l’exterior, ja que permet disminuir l’efecte de inèrcia tèrmica, mantenint la temperatura interior constant. El control es basa en que la temperatura d’entrada a les canonades del terra radiant, augmenta o disminueix en funció de la temperatura exterior. Una variació de la temperatura exterior tardarà un cert temps a notar-se al interior, i és aquest temps el necessari per a que el sistema de calefacció reaccioni i augmenti o disminueix-hi la temperatura d’entrada. Els elements principals de regulació són: - Centraleta de regulació: Dispositiu que pren les decisions en funció de la informació que se li proporciona. La seleccionada serà el model Wired C35 de 12 canals, de l’empresa Uponor. - Sondes: Elements que encarregats de percebre els canvis i donar o rebre informació de la centraleta. De sondes n’hi ha de molt tipus diferents, les que s’utilitzen en aquesta
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 69 instal·lació són la sonda exterior, que es col·loca a la cara nord i indica la temperatura exterior; la sonda d’impulsió, és la que s’introdueix a la canonada d’impulsió. - Actuadors: Són vàlvules mescladores de l’aigua de la font energètica amb l’aigua de retorn. Aquestes calculen la proporció d’aigua calenta que prové de la font energètica necessària a introduir en el circuit en funció de la temperatura de l’aigua de retorn per a que la temperatura aconseguida al interior de l’habitatge sigui la confort. - Termòstat: Element que controla la temperatura de l’habitatge i comanda directament un als actuadors per modificar la temperatura confort, sense instal·lar una centraleta de regulació.
Pàg. 70 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar 5 Programa de manteniment Per tal d’assegurar el bon funcionament de la instal·lació, augmentar la fiabilitat i allargar la duració de la mateixa es defineixen dos plans d’actuació recomanats per CTE-DB-HE 4. [3] Pla de vigilància El pla de vigilància es refereix bàsicament a les operacions que permeten assegurar els valors operacionals de la instal·lació siguin correctes. És un pla d’observació simple dels paràmetres funcionals principals, per verificar el correcte funcionament de la instal·lació. Tindrà l’abast descrit en la taula de la Figura 18. Pla de manteniment Al pla de manteniment a diferència del de vigilància són operacions d’inspecció visual, verificació d’actuacions, que han de permetre mantenir dins el límits acceptables les condicions de funcionament, prestacions, protecció i durabilitat de la instal·lació. Aquest manteniment implicarà, com a mínim, una revisió cada sis mesos ja que la superfície de captació de la instal·lació és major a 20 [m2] i es durà a terme per personal tècnic competent. En les taules del seguit de Figura 19, Figura 20, Figura 21, Figura 22, Figura 23, Figura 24 es detallen les operacions que han de realitzar-se en la instal·lació solar tèrmica per a producció d’aigua calenta. Figura 18. Planificació del pla de vigilància. Font: [3]
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 71 Figura 19. Pla de manteniment del sistema solar, Taula 1. Font: [3] Figura 20. Pla de manteniment del sistema solar, Taula 2. Font: [3] Figura 21. Pla de manteniment del sistema solar, Taula 3. Font: [3]
Pàg. 72 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Figura 22. Pla de manteniment del sistema solar, Taula 4. Font: [3] Figura 23. Pla de manteniment del sistema solar, Taula 5. Font: [3] Figura 24. Pla de manteniment del sistema solar, Taula 6. Font: [3]
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 73 6 Estudi econòmic En aquest apartat es presenta de manera ordenada els diferents costos necessaris per a la implementació de la instal·lació. Aquest càlcul de la inversió inicial s’explica de manera exhaustiva diferenciant entre els costos directes i els costos indirectes a l’apartat 4 (Annex). Costos directes En aquests costos directes s’especifiquen només el cost dels materials utilitzats per a la instal·lació i els honoraris del projectista. Els preus que es mostren són els de venta al públic (PVR), IVA incorporat, però a aquest se li ha aplicat un descompte d’un 20% ja que la compra la fa un majorista (PVD). Per la compra de material el cost ascendeix a 26.973,71€ (PVR), però amb la compra a preu de majorista aconseguint una reducció del 20% del cost, el preu final és de 21.578,97€ (PVD). Aquí s’inclouen també els honoraris del projectista. En aquest cas un enginyer junior amb una dedicació a jornada completa de 20 dies i una retribució de 20 [€/h], el cost ascendeix a 3.200€. La dedicació al projecte és molt superior però només s’ha realitzat una estimació de les hores de treball dedicades al càlcul, pel dimensionament de la instal·lació, no les hores dedicades a la comprensió, ni recerca de tota la informació. A aquests honoraris se li han d’aplicar l’IVA del 21%, corresponent a 672€. Llavors, la suma total dels costos directes ascendeix a 25.450,97 €. Costos indirectes Els costos indirectes representen tots els costos de gestió, organització, lloguer de magatzems, instal·lacions, etc., també s’inclouen el cost del personal tècnic i imprevistos. Com que no es té coneixement del cost d’aquest elements, s’han establert a partir d’un percentatge dels costos directes. En obres públiques el percentatge màxim permès és d’un 15% i en obres entre privats enlloc s’indica quin és el percentatge màxim. Per això en aquest projecte s’ha decidit establir els costos indirectes a partir del 15% dels directes. [30] En resum, els costos totals indirectes són 3.236,846 €. Cost total Llavors, finalment el cost total de la inversió és de 28.687,82 €.
Pàg. 80 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Conclusions L’idea d’aquest projecte era saber si era possible un abastiment d’aigua calenta al sistema de calefacció i d’ACS únicament fent ús de la instal·lació solar. En aquest moment, després de desenvolupar tot aquest treball puc afirmar que els objectius s’han complert, ja que es dóna resposta a aquesta pregunta, malgrat aquesta es podria definir com un depèn. Depèn de com ho miris, si es mira només estrictament l’aspecte econòmic, la instal·lació només és rentable a partir de 50 anys o sigui que és una decisió que s’ha de meditar. Però aquest depèn, anava dirigit més a l’aspecte mediambiental. Si algú li hi dóna molta importància potser per a ell si és rentable aquesta instal·lació. El que si és segur, és que actualment, malgrat es doni alguna subvenció a nivell estatal o europeu a qui vulgui implementar algun sistema d’energies renovables a casa seva, el cost és excessivament elevat. Si bé, cal clarificar que l’estudi de la viabilitat econòmica s’ha realitzat del cost de tota la inversió. Aquí potser s’hauria de restar el cost del sistema de calefacció, ja que sigui d’un tipus o d’un altre, algun sistema s’instal·larà a casa, per tan la viabilitat serà major, però mai serà una instal·lació rentable a menys de 30 anys. Del projecte també es pot concloure que el millor moment per a dur a terme una instal·lació d’aquesta classe és realitzar-la alhora que es construeix la casa, per tan el dimensionament i tot l’estudi s’ha de realitzar en la fase de disseny. D’aquesta manera es poden reduir bastant els costos d’instal·lació i segur que el rendiment dels components pot ser major. Un darrer punt a comentar és que encara que la implementació de captadors solars és positiva per l’estalvi d’energia, no és la solució idònia. Lo ideal és que els habitatges redueixin el consum d’energia, ja sigui augmentant la inèrcia tèrmica dels tancaments, utilitzar millors materials, reutilització d’aigües... i que la energia que hagin de consumir la obtinguin de sistemes d’energies renovables, mitjançant els captadors solars, per exemple. Encara que la inversió inicial sigui superior a un edifici convencional, sempre són rentables aquests tipus d’edificis de baix consum d’energia a mig-llarg termini.
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 81 Agraïments En primer lloc, vull agrair a Joaquim Lloveras Macia, director del projecte, per haver-me guiat al llarg del projecte i donat resposta a tots els dubtes que m’han sorgit. També m’agradaria donar les gràcies al Departament de Manteniment de l’Hospital Universitari Josep Trueta (Girona), per deixar-me visitar i explicar-me el funcionament dels diferents sistemes d’instal·lacions d’energies renovables de que disposen. Malgrat al final no haver encaminat el treball cap a l’abastiment energètic de l’hospital, volia tenir un record pels moments que em varen dedicar. Finalment, agrair el suport de la família i amics, que sempre estan allà.
Pàg. 82 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Bibliografia [1] Ministerio de Fomento, “Documento Básico HE, Ahorro de energía,” CTE, HE 1 Limitación de la demanda energética, pp. 15–44, 2016. [2] (Asociación Nacional de Industriales de Materiales Aislantes) ANDIMA, “Soluciones con Aislamiento de Lana Mineral,” in Guías técnicas para la Rehabilitación de la Envolvente Térmica de los Edificios, IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energia), Ed. Madrid, 2007, pp. 1–30. [3] Ministerio de Fomento, “Documento Básico HE, Ahorro de energía,” CTE, HE 4 Contribució solar mínima de agua caliente sanitaria, pp. 57-70, 2016. [4] Joint Research Center, Photovoltaic Geographical Information System-Interactive Maps- Europe. [http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php#]*. *[Accedit: 15/03/16] [5] UNE EN 94002:2005, “Instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria. Cálculo de la demanda de energia tèrmica”. AENOR. p 1-12. [6] Plan de Formación del CTE. Grupo de Formadores Andalucía, “Instalaciones Solares Térmicas, Predimensionado y Dimensionado”, CSCAE, pp. 1–112. [7] Jordi Jarque, “La mejor temperatura para soñar”, Magazine, 24-Abril-2016. [8] “Cálculo Cargas Térmicas.” [http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/4183/fichero/2.- +anexo+calculo%252F5.-+calculo++cargas+termicas.pdf]*.*[Accedit:30/03/16] [9] Ministerio de Hacienda y Administraciones Públicas, “Consulta de datos catastrales” [http://es.goolzoom.com/]*.*[Accedit: 3/04/16]. [10] M. Gómez Mate, “Método de cálculo F-Chart,” pp. 113–115, 2011; M. Hernández, “Manual de utilización de la metodología Fchart,” pp. 1–24, 2004; F. Obaco and J. Jaramillo, “Sistemas solar-térmicos : algoritmo operativo para aplicar el método F- Chart en la evaluación de colectores solares,” pp. 1–3, 2010. [11] Conselleria d’infraestructures i transport Generalitat Valenciana, “Guía práctica de Energía Solar Térmica”. AVEN, Valencia, 2010; Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), “Instalaciones de energía solar térmica,” p. 114, 2009. [12] Lumelco, “Soluciones de Calefacción y ACS”. Lumelco, 2015. [13] Vaillant, Calefacción solar en vivienda individual, ACS residencial colectivo, ACS y Calefacción sector terciario. Vaillant. [14] Fagor, Energía Solar Térmica, vol. 53, no. 9. Fagor, 2013. [15] “Ficha del producto para el consumo de energía Logasol,” vol. 6720844826, p. 35576, 2015.
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 83 [16] (Agencia Estatal de Meteorología) AEMET, “Datos climatológicos”, [http://www.aemet.es/es/serviciosclimaticos/datosclimatologicos/efemerides_extremos*?w =0&k=cat&l=0370B&datos=det&x=0370B&m=13&v=Tmn]*. *[Accedit: 5/04/16] [17] (Asociación Solar de la Industria Térmica) ASIT, “Guía asit de la energía solar térmica”, 2010. [18] Potermic, “Líquido anticongelante y anticorrosivo ANTIFROST,” in Catálogo/Tarifa 2015, Poter, Ed. Potermic, 2015, pp. 127–128. [19] (Centro Español de Información del Cobre) CEDIC, “Tubos y Accesorios de Cobre, Medidas y Normas.” Madrid; (Centro Español de Información del Cobre) CEDIC, “La elección profesional La elección profesional,” pp. 1–2, 2008. [20] UNE EN 1057:2007+A1:2010, “ Cobre y aleaciones de cobre. Tubos redondos de cobre, sin soldaduras ,para agua y gas en aplicacions sanitarias y de calefacción”AENOR. p 1-40. [21] UNE EN 100155:2004, “Climatización. Diseño y cálculo de sistemas de expansión”. AENOR. p 1-28. [22] Potermic, “Vasos de expansión para instalaciones solares,” in Catálogo/Tarifa 2015, no. mm, Potermic, Ed. Potermic, 2015, pp. 121–122. [23] (ATECYR) Asociación Técnica Española de Climatización y Refrigeración, “Guía técnica de agua caliente sanitaria central,” in Ahorro y Eficiencia Energética en la Climatización, vol. 1, IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energia), Ed. Madrid: IDAE, (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía), 2010. [24] (Asociación de Fabricantes de Generadores y Emisores de Calor por Agua Caliente) FEGECA, “Guía práctica sobre instalaciones centralizadas de calefacción y agua caliente sanitaria (ACS) en edificios de viviendas,” in Área de Eficiencia y Ahorro Energético, Madrid: IDAE, (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía), 2011, p. 88. [25] “Suelo Radiante”. [http://www.sueloradiante.com/]*.*[Accedit:1/06/16] [26] M. Garrido, J. V. Zamora, I. Ortega, and I. R. Castaño, Guía de Emisores de Calefacción a Baja Temperatura de Agua. Madrid: Consejería de Economía y Hacienda, organización Dirección General de Industria, Energía y Minas, 2014. [27] Uponor, “Manual técnico de Climatización Invisible.” [28] Uponor, “Tarifa 2015”, Uponor. [https://www.uponor.es/soluciones/climatizaci%C3%B3n- invisible/suelo-radiante.aspx]*. *[Accedit: 20/04/16] [29] UNE EN 1264-2:2009+A1:2013, “Sistemas de calefacción y refrigeración de circulación de agua integrados en superficies. Parte 2: Suelo radiante: Métodos para la determinación de la emisinón tèrmica de los suelos radiantes por cálculo y ensayo”. AENOR. p 1-46. [30] Ministerio de Fomento, “Documento Básico HS, Salubridad,” CTE, pp. 1–129, 2015.
Pàg. 84 Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar [31] Gobierno de Canarias, “Costes indirectos declarados sobre una base a tanto alzado. Análisis para Canarias,” pp. 1–42, 2012. [32] Departament d’Organització d’Empreses, “Introducció a la gestió i l’enginyeria d’organització”, Organització i Gestió –ETSEIB [33] Oficina Catalana del Canvi Climàtic, “Guia Pràctica pel Càlcul d’Emissions de Gasos d’efecte Hivernacle (GEH),” 2016. [34] B. del Castillo, “Los Productos de Madera y las Compras Públicas Verdes.” CONFEMADERA, (Confederación Española de Empresarios de la Madera).
Abastament del sistema de calefacció i ACS a partir d’energia solar en un habitatge plurifamiliar Pàg. 85 Annex